摘要:2019新型冠状病毒的暴发持续至今，导致了世界各地数以百万计的感染个例，更夺去了数十万人的生命。世界卫生组织在2020年2月将此病毒引起的疾病定名为2019冠状病毒病 (Coronavirus disease 2019，COVID-19)，而国际病毒分类委员会也将此病毒命名为SARS-CoV-2。COVID-19的典型临床症状类似感冒，少数病人可发展为重症甚至死亡。21世纪以来，人类冠状病毒有3次大暴发，分别是2003年暴发的严重急性呼吸综合征(SARS)、2012年暴发的中东呼吸综合征 (MERS) 和本次的新型肺炎。自2003年以来，对SARS和MERS冠状病毒的研究从未间断，对其自然起源、致病机理、药物筛选及疫苗研发等已取得一定进展。鉴于SARS-CoV-2和SARS-CoV的基因组序列高度相似，以往对SARS-CoV的研究对深入探讨SARS-CoV-2生物学特性、诊断、治疗和防控有很强的借鉴性。文中通过回顾过往的研究进展，对比SARS-CoV和SARS-CoV-2的生物学特性，分析当前亟需的防控和诊疗措施，探讨疫苗研发所面对的一些难题，并展望疫情发展趋势及对本领域研究与开发的主要挑战，冀为我国和全世界有效控制COVID-19疫情提供参考。

摘要:新型冠状病毒 (SARS-CoV-2) 是一种可引起人新型冠状病毒肺炎 (COVID-19) 的新发呼吸道病原体，与重症急性呼吸道综合症冠状病毒 (SARS-CoV) 和中东呼吸综合征冠状病毒 (MERS-CoV) 同属于β-冠状病毒，具有较高的传染性和一定的致死率。2019年12月在我国武汉被发现，随后蔓延到我国大部分省份，给我国人民健康和经济发展造成巨大损失。疫苗接种是预防和控制传染病的常规和有效手段，国内外多个机构已启动COVID-19疫苗研究工作。文中基于SARS和MERS疫苗研究的经验和教训，对COVID-19疫苗的研究策略和需要注意的关键问题进行了阐述，为相关研究人员提供参考。

摘要:亲环素A (CypA) 是一种在生物界中广泛分布，并具有高度保守性的蛋白质，具有肽基脯氨酰顺/反异构酶活性，是免疫抑制药物环孢素A (CsA) 的细胞内受体。冠状病毒是具有包膜的、单股正链RNA病毒，目前已知有7种冠状病毒可以感染人类，其中包括致命的SARS-CoV、MERS-CoV以及新型冠状病毒 (SARS-CoV-2)。已有研究表明，CypA在SARS-CoV、CoV-229E、CoV-NL63以及FCoV等多种冠状病毒的复制中是必不可少的，而且CypA的抑制剂CsA及其衍生物 (ALV、NIM811等) 对多种冠状病毒具有明显的抑制作用，暗示CypA是潜在的抗冠状病毒药物靶点，CsA这种老药有可能是一种抗冠状病毒的药物。2019年底，新型冠状病毒突然肆虐中国，严重威胁人民生命健康并造成巨大经济损失。鉴于此，文中介绍了CypA对冠状病毒复制的影响，并阐述了其抑制剂的抗病毒作用，旨在为抗新型冠状病毒药物的研发提供科学依据及思路。

摘要:无融合生殖因其在杂种优势固定中的巨大潜力而受到广泛关注，人工创制无融合生殖是当前无融合生殖研究的重要方向，有丝分裂替代减数分裂 (Mitosis instead of Meiosis，MIME) 能产生与母本遗传组成完全一致的二倍体配子，是人工创制无融合生殖的关键步骤。文中对MIME的发生及其在作物无融合生殖中的应用以及MIME应用中的问题进行综述，以期为扩大MIME在作物无融合生殖中的应用提供参考。

摘要:小干扰 RNA (Small interfering RNA，siRNA) 已被用于各种皮肤病的治疗。然而，由于siRNA具有电负性、极性强、易被核酸酶降解以及难以突破皮肤表皮屏障等缺陷，使其应用受限。因此，安全高效的siRNA递送载体是siRNA有效治疗皮肤病的前提。近年来，随着对siRNA研究的不断深入，基于脂质、聚合物、肽和纳米颗粒的递送系统的开发取得了很大进展，一些新的siRNA透皮递送载体应运而生，如类脂质体、树枝状聚合物、细胞穿透肽、球形核酸纳米颗粒等等。文中将重点介绍近年来siRNA透皮递送载体的最新研究进展。

摘要:细胞外囊泡 (Extracellular vesicles，EVs) 是指细胞分泌的双层膜转运囊泡。EVs能从细胞中摄取大分子物质，并将其转移至受体细胞。在这些大分子物质中，研究最多的就是microRNA (miRNA)。miRNA是一种参与基因表达调控的非编码RNA，已证实在哺乳动物卵泡液EVs中有不同的非编码RNA存在，EVs携带miRNA可以作为自分泌和旁分泌的替代机制，影响卵泡发育。文中系统介绍了EVs的种类、特征和分离鉴定方法，重点综述了EVs及携带的miRNA对卵泡发育的作用，包括早期卵泡发育、卵母细胞成熟、卵泡优势化以及对颗粒细胞功能的影响。同时对卵泡液中EVs及其携带的miRNA的未来研究进行了展望，为卵泡液中EVs及携带的miRNA功能的研究及应用提供了思路和方向。

摘要:黄瓜Cucumis sativus是世界性的重要蔬菜作物。农杆菌介导的转基因技术是研究植物基因功能及品种改良的重要手段。为进一步加快黄瓜的转基因研究和育种进程，文中针对农杆菌介导的黄瓜遗传转化方法，从黄瓜再生能力的影响因素、遗传转化条件和过程中各类添加物质等方面，阐述了根癌农杆菌介导的黄瓜转基因研究进展及存在的问题，并对提高黄瓜遗传转化效率和安全筛选标记的应用等前景进行了展望，以期为黄瓜抗逆育种和果实品质改良等研究提供参考。

摘要:光合微生物与其他异养微生物混菌共培养是近年来的研究热点，该体系弥补了光合微生物纯培养时易染菌、不稳定等缺陷，在污水处理、土壤改善、生物降解有害物质、生产高附加值产物方面拥有广阔的应用前景。文中通过系统总结天然和人工光合微生物混菌体系的研究进展，探究人工构建的光驱动混菌体系的基础理论和应用前景，为进一步利用合成生物学等前沿技术理性改造基于光合微生物的混菌培养系统提供科学依据。

摘要:转录因子在调控植物生长、发育及环境适应性等方面发挥重要作用。具有B-box结构域的一类锌指结构转录因子称为BBX，它们通过调控基因转录，与同类或其他转录因子的互作参与植物光形态建成、花发育、避荫效应、植物信号转导以及非生物和生物逆境响应等。文中从BBX蛋白结构、分类以及其功能方面对该类转录因子在植物中的作用进行了综述。

摘要:花色是植物吸引昆虫传播花粉的主要因素，对于植物在自然界的生存必不可少，也是观赏植物最重要的性状之一。在蓬勃发展的花卉产业中，色彩各异花卉的培育，可以弥补自然花色的匮乏，但是令人垂涎的蓝色花比较难培育。花色的多样性主要是由花青素及其衍生物的种类和含量等因素决定的，飞燕草色素的合成是形成蓝色花的关键因素，许多植物体内缺少合成飞燕草色素的结构基因。近年来，利用基因工程技术培育蓝色花的研究也时有报道。文中以常见的观赏植物为例，基于花青素代谢调控，从影响飞燕草色素合成的关键因素和不同分子改良途径培育蓝色花等几个方面对植物花朵呈色的机制进行了综述，并展示不同分子育种策略可能在其他领域的应用，为其他植物或经济作物的色泽改良如彩色棉蓝色纤维的培育等提供参考和技术支持。

摘要:为研究鸭C4结合蛋白 (C4b-binding protein，C4BP) 与鸭疫里默氏菌 (Riemerella anatipestifer，RA) 的相互作用，对鸭C4BPα进行克隆、原核表达，免疫小鼠制备多克隆抗体，并利用间接免疫荧光试验及斑点杂交试验验证C4BP与RA的相互作用。结果显示，鸭C4BPα核苷酸序列全长为1 230 bp，与鸡C4BPα的相似性最高 (82.1%)；系统进化树分析发现，鸭C4BPα与鸡C4BPα处于同一系统进化树分支上，两者遗传进化关系最近；C4BPα在大肠杆菌Escherichia coli BL21 (DE3) 中能高效表达，重组蛋白以胞内可溶性形式存在；多克隆抗体效价超过1∶10 000，并且可以与重组蛋白发生特异性反应；间接免疫荧光试验和斑点杂交试验结果显示RA与鸭C4BP可以发生相互作用。研究结果为进一步揭示RA的致病机制奠定了基础。

摘要:根负责吸收水分和养分，是重要的植物组织，但易受生物及非生物胁迫，影响作物的生长发育和产量。设计合成根特异启动子，可为与胁迫相关的抗性基因在作物根部的功能研究及高效表达提供候选启动子。文中将4拷贝的根特异性顺式作用元件 (OSE1ROOTNODULE、OSE2ROOTNODULE、SP8BFIBSP8AIB和ROOTMOTIFAPOX1) 以串联排列方式设计合成了一个根特异性模块 (pro-SRS)，并与来自CaMV 35S启动子的最小启动子融合，合成一个人工合成启动子SRSP。通过替换CaMV 35S启动子将SRSP启动子克隆到pCAMBIA2300.1中以驱动GUS表达。将携带SRSP启动子的构建体通过农杆菌介导的方法转化到烟草中。GUS组织化学染色分析和实时PCR (RT-PCR) 分析显示SRSP启动子在转基因烟草中赋予根特异性表达。说明顺式作用元件重复排列可实现启动子预期功能，本研究为理性设计植物组织特异启动子奠定了理论基础。

摘要:OsRhoGDI2是通过酵母双杂交从水稻幼穗中分离的一个与Rho蛋白家族成员OsRacD相互作用蛋白的编码基因，但功能尚不明确。本研究利用CRISPR/Cas9技术创制水稻OsRhoGDI2基因敲除突变体。检测结果表明，转基因水稻T0代获得2种纯合突变体，T1代获得8种纯合突变体。序列分析显示，在敲除水稻中，该基因的编辑靶点附近发生了碱基的替换或缺失，预期生成丧失RhoGDI保守结构域的截短蛋白。表型比对分析发现，敲除水稻与对照相比，株高显著降低，统计学分析结果显示，敲除水稻株高降低源于第Ⅱ和第Ⅲ茎节的缩短，提示OsRhoGDI2基因可能与水稻株高控制相关。

摘要:硬脂酰-ACP Δ9脱氢酶 (Stearoyl-acyl carrier protein Δ9 desaturase，SAD) 在质体中催化单不饱和油酸或棕榈油酸的合成，是控制植物细胞饱和脂肪酸与不饱和脂肪酸比例的关键酶。为解析大豆油酸合成积累调控机制，文中对大豆Glycine max GmSAD家族成员进行全基因组鉴定和保守功能域及理化性质等分析。应用qRT-PCR检测GmSAD各成员的时空表达谱，构建表达载体并通过农杆菌介导烟草Nicotiana tabacum瞬时表达和油酸缺陷型酵母Saccharomyces cerevisiae突变株BY4389遗传转化测试GmSAD酶活性和生物学功能。结果表明，大豆基因组含有5个GmSADs家族成员，其编码酶蛋白均具有二铁中心和SAD酶特有的2个保守组氨酸富集基序(EENRHG和DEKRHE)，预测其活性酶蛋白为同源二聚体。系统进化分析显示5个GmSAD分成2个亚组，分别与拟南芥AtSSI2和AtSAD6亲缘关系较近。GmSAD各成员在大豆根、茎、叶、花和不同发育时期种子等组织中表达谱差异明显，其中GmSAD5在发育种子中、晚期高量表达，与油脂富集时期相吻合。烟草叶片瞬时表达GmSAD5可使叶片组织中油酸和总油脂含量分别提高5.56%和2.73%，而硬脂酸含量相应降低2.46%。缺陷型酵母遗传转化测试显示，过表达GmSAD5能恢复缺陷酵母合成单不饱和油酸的能力和促进油脂积累。总之，大豆GmSAD5对硬脂酸底物选择性较强，能高效催化单不饱和油酸的生物合成，为大豆种子油酸和总油脂积累机制的研究奠定了基础，也可作为油脂品质遗传改良的优异靶标。

摘要:为实时并快速地检出SARS-CoV-2冠状病毒RNA，对基于荧光定量聚合酶链式反应 (Polymerase chain reaction，PCR) 的反应体系进行了优化。结果表明，按照本实验提供的方法操作后，检测SARS-CoV-2冠状病毒所用的RNA样本的最小浓度稀释度可调至1/10 000 (初始值设为10 ng/μL)。且用于检测COVID-19临床阳性样本所测得循环值 (Cycle threshold，Ct) 均低于35或40。其灵敏性测试结果也表明该方法的敏感性较好。同时在同等条件下，与目前市场上的COVID-19试剂盒的检测结果基本一致，并且检测循环数缩短2个单位。因此，本实验所建立的体系适用于前期临床诊断的筛查工作，为在医学上实现快速诊断提供了工具。

摘要:免疫细胞浸润对癌症的诊断与预后有着重要意义。文中收集TCGA数据库已收录的非小细胞肺癌肿瘤与正常组织基因表达数据，利用CIBERSORT工具得到22种免疫细胞占比来评估免疫细胞浸润情况。以22种免疫细胞占比为特征，用机器学习方法构建了非小细胞肺癌肿瘤与正常组织的分类模型，其中随机森林方法构建的模型分类效果AUC=0.987、敏感性0.98及特异性0.84。并且用随机森林方法构建的肺腺癌和肺鳞癌肿瘤组织分类模型效果AUC=0.827、敏感性0.75及特异性0.77。用LASSO回归筛选22种免疫细胞特征，保留8种强相关特征组成的免疫细胞评分结合临床特征构建了非小细胞肺癌预后模型。经评估及验证，预后模型C-index=0.71并且3年和5年的校准曲线拟合良好，可以对预后风险度进行准确预测。本研究基于免疫细胞浸润所构建的分类模型与预后模型，旨在对非小细胞肺癌的诊断与预后研究提供新的策略。

摘要:PEG修饰被认为是改善重组蛋白药物特性的最有效手段，包括增加蛋白质药物在体内的血浆半衰期，降低免疫原性和抗原性。目前典型的PEG修饰手段为将PEG连接至蛋白质的游离氨基，包括赖氨酸和N-末端，但这种连接缺乏选择性，产物为混合物，活性及工艺稳定性差，难以控制。酶法PEG化修饰能有效克服上述缺点，其中谷氨酰胺转氨酶 (TGase) 可以作为PEG化定点修饰用酶。文中选择重组人干扰素α2a (IFN α2a) 进行酶法修饰反应，通过计算机模拟预测IFN α2a可以在第101位Gln特异性定点修饰。将IFN α2a与40 kDa的Y型PEG在微生物来源的谷氨酰胺转氨酶 (mTG) 催化下进行定点PEG化修饰。结果显示，mTG可以介导IFN α2a特异性位点Gln的单一定点PEG修饰，产生分子量为58 495.6 Da的PEG-Gln101-IFN α2a分子。圆二色谱结果显示，PEG-Gln101-IFN α2a与未修饰的IFN α2a具有相同的二级结构。SD大鼠药代结果显示，与IFN α2a相比，PEG-Gln101-IFN α2a能有效提高药代动力学参数，强于已上市PEGIFN α2a-PEGASYS?。

摘要:文中构建了miR-22重组腺病毒Ad-miR-22，分析了其对HepG2细胞胰岛素信号通路及葡萄糖摄取的抑制作用。通过PCR方法，扩增了miR-22的前体及侧翼序列，酶切后克隆至腺病毒穿梭载体pAdTrack-CMV中，构建穿梭质粒pAdT-22，经PCR及测序鉴定。穿梭质粒经PmeⅠ线性化后，直接转化含有腺病毒骨架载体的感受态细胞BJ5183，产生重组腺病毒质粒Ad-miR-22，最后经PacⅠ线性化后转染包装细胞系293A。重组腺病毒经过3轮扩增后感染HepG2细胞，通过荧光定量PCR检测miR-22表达水平。通过葡萄糖摄取实验观察Ad-miR-22对HepG2细胞葡萄糖摄取的影响。采用Western blotting检测Ad-miR-22对HepG2细胞SIRT1在蛋白质水平的表达及GSK-3β磷酸化水平的影响。采用荧光定量PCR检测miR-22对PEPCK及G6Pase等基因在mRNA水平表达的影响。结果表明，重组腺病毒Ad-miR-22感染显著增加HepG2细胞miR-22表达水平。此外，Ad-miR-22显著抑制胰岛素诱导的HepG2葡萄糖摄取，并通过下调GSK-3β磷酸化抑制胰岛素信号通路的激活。Ad-miR-22反转胰岛素对糖异生关键酶表达的抑制作用，并下调SIRT1基因在蛋白质水平的表达。综上所述，构建了miR-22的重组腺病毒，发现其显著增加糖异生，抑制HepG2细胞葡萄糖摄取，该作用可能与miR-22调节SIRT1在蛋白质水平的表达有关。

摘要:盐肤木是一种重要的经济树种，可为医药和工业染料提供原料。盐肤木具有较强的抗旱、耐寒、耐盐，可在温带、暖温带和亚热带地区生长。本研究首次对盐肤木叶绿体基因组进行从头测序 (de novo sequencing) 组装研究。结果表明，盐肤木叶绿体基因组长度为159 082 bp，具有典型的四部分结构，两个单拷贝区被一对反向重复区分隔。LSC和SSC的长度分别为85 394 bp和18 663 bp。叶绿体基因组总共编码126个基因，其中包括88个蛋白编码基因，8个rRNA基因，30个tRNA基因。在叶绿体基因组中，61.97%的序列为基因编码区。在盐肤木叶绿体基因组中，只有8个基因含有内含子，除ycf3基因 (2个内含子) 外，其余均含有1个内含子。盐肤木叶绿体基因组总共存在755个SSR位点。SSR主要由二核苷酸和单核苷酸组成，分别占60% (453) 和28.74% (217)。聚类分析结果表明，漆树科与盐肤木最为接近，其次为槭树科和无患子科。本研究为盐肤木的分类提供了分子基础。本研究是关于盐肤木叶绿体基因组的首次报道，对了解其光合作用、进化和叶绿体转基因工程具有重要意义。

摘要:L-2-氨基丁酸 (L-ABA) 是一种重要的化工原材料和手性医药中间体，为了实现L-ABA的高效生产，本研究在大肠杆菌Escherichia coli BL21 (DE3) 中分别表达大肠杆菌来源的苏氨酸脱氨酶 (Threonine deaminase，TD)、苏云金芽孢杆菌来源的亮氨酸脱氢酶 (Leucine dehydrogenase，LDH) 和博伊丁假丝酵母来源的甲酸脱氢酶 (Formate dehydrogenase，FDH)，构建体外级联酶催化反应实现L-苏氨酸向L-ABA的转化，体系中TD、LDH和FDH添加最适比例为1∶1∶0.2。为了简化生产工艺，将3种酶在一株菌E. coli 3FT+L中共表达并实现上述配比，在30 L发酵罐中用E. coli 3FT+L全细胞转化12 h，L-ABA的产量为68.5 g/L，底物L-苏氨酸的摩尔转化率达到99.0%。该工艺路线绿色高效，为未来大规模生产L-ABA提供借鉴。

摘要:气孔密度是影响农作物产量的重要形态学指标。文中以拟南芥气孔发育相关的表皮模式因子 (EPFs) 为研究对象，构建原核表达载体并进行蛋白表达和纯化，并与新型气体信号分子硫化氢 (H2S) 建立联系。首先克隆基因AtEPF1、AtEPF2和AtEPFL9，构建pET28a表达载体；然后对重组质粒pET28a-AtEPF1、pET28a-AtEPF2和pET28a-AtEPFL9进行酶切检测和测序，结果显示重组载体构建成功；分别转入大肠杆菌BL21(DE3) 进行异丙基β-D-硫代半乳糖苷 (IPTG) 诱导表达。优化后的表达条件：IPTG诱导浓度分别为0.5、0.3、0.05 mmol/L；最适诱导温度分别为28 ℃、28 ℃和16 ℃；最适诱导时间分别为16 h、16 h和20 h；经Ni琼脂糖凝胶柱纯化获得融合蛋白，大小分别为18 kDa、19 kDa和14.5 kDa左右。将纯化到的AtEPF2和AtEPFL9蛋白分别处理拟南芥幼苗，与对照相比，其H2S产率均有不同程度的变化，且差异显著。即表皮模式因子AtEPFs影响植物内源H2S信号的产生。为后续深入研究H2S和EPFs对植物气孔发育影响的作用机制奠定基础，对增加作物产量、增强植物抗逆性有重要意义。

摘要:蛋白质的突变体是研究其结构和功能的基础，文中旨在建立一种高效、快捷的多位点突变体构建方法。当要突变4个及以上相邻的氨基酸残基时，设计两长两短 (长引物Ⅰ/Ⅲ、短引物Ⅱ/Ⅳ) 4条引物：长引物包含突变位点，且突变碱基数≤20 bp，短引物不包含突变位点；两条引物的GC含量≤80%、退火温度之差≤40 ℃，分别以Ⅰ/Ⅱ和Ⅲ/Ⅳ两对引物和模板进行两组反向PCR扩增。扩增后各体系均可得到含有突变位点的非甲基化线性质粒，且以Ⅰ/Ⅱ和Ⅲ/Ⅳ为引物扩增得到的两组线性质粒的断开位点分布在突变位点两侧。用DpnⅠ酶切回收后等摩尔比混合的PCR产物除去甲基化模板，再进行一轮变性和退火处理，两组线性质粒在95 ℃变性后互相以来自对方的单链DNA为模板退火形成开环质粒，转化大肠杆菌感受态细胞即可得到包含突变位点的转化子。结果表明，该方法可同时突变4–11个连续氨基酸残基 (8–20 bp，将大幅简化多位点突变体的构建，从而进一步提高蛋白质结构和功能研究的效率。

摘要:

摘要: